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针对化学制药行业合成抗生素废水特点,采用“蒸馏蒸发”物化处理及“上升式厌氧污泥过滤床(UBF)-生物接触氧化塔(BOC)-曝气生物滤池(BAF)”生物处理工艺,进行生产规模的设计、调试运行,成功地解决了化学合成抗生素制药废水的达标排放问题,达到了《污水综合排放标准》(GB8978-1996)表4,医药类二级标准。系统研究了蒸馏蒸发系统启动运行参数,UBF、好氧接触氧化塔、BAF的启动规律,及各处理单元对污染物的去除转化;详细探讨了温度、负荷、营养对UBF内颗粒污泥的影响及各参数对接触氧化和BAF运行效果的影响。研究表明:
(1)处理高浓度高盐分有机废水可采用物化-生化处理工艺,效果显著。蒸馏系统换热器温度应控制在85℃,COD去除率可达82.49%;I效蒸发器温度应控制在80℃,全盐量去除率为95%左右,此时I效蒸发器真空度为0.05,II效蒸发器真空度0.08,蒸发量可达2.15 m3/h,生蒸汽用量为1.2 t/h,蒸汽利用率为1.72。
(2)单体厌氧反应器接种厌氧颗粒污泥210 m3,可实现反应器的快速启动。初始负荷选择1.05 kgCOD/(m3·d),通过提高进水浓度60天后,达到设计负荷2.5kgCOD/(m3·d);启动阶段结束时COD去除率稳定在89%、出水VFA浓度稳定在300mg/L以下、SS去除率稳定在20%左右、pH为7.1左右;本系统合适的反应温度为33~37℃;进水流速为11.94 cm/h;本工程废水综合了生产废水和生活污水,C、N、P可满足要求,不需要添加任何营养物质,可成功驯化出颗粒污泥床。
(3)本工程生物接触氧化塔采用自然、动态培养生物膜,气水比20:1,出水溶解氧控制在2mg/L~3mg/L,水力停留时间为7 h,从系统启动至达到设计负荷的稳定运行期,历经23天;容积负荷稳定在1.82 kgCOD/(m3·d);厂区车间正常生产可以不用另外添加营养物。
竖流式沉淀池对废水中SS有较高的去除率,平均为70%;对废水中COD的去除率不高,平均为10%;在正常运行过程中聚合氯化铝溶液的投加量应为2 L/m3废水,即0.2kg干PAC/m3;排泥周期为3天。
(4)BAF采用升流式运行方式,气水比3:1,出水溶解氧控制在2mg/L~3mg/L,充氧自然挂膜,用时三周挂膜成功。在稳定运行阶段,COD去除率平均为40.84%,出水小于300 mg/L;采用先气冲后水反冲洗的方式,气冲20min,水洗20 min;水力负荷在1.22~2.04 m3/(m2·h)之间变化;系统稳定运行时,容积负荷在3.53~5.47 KgCOD/[m3(滤料)·d]之间。